人教版高中物理必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 导学案

2.1实验：探究小车速度随时间变化的关系（学案）预习目标：1、通过小车在钩码牵引下运动的探究实验，进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法。2、会计算各个计数点的速度。预习内容：1、电火花计时器使用电源，当电源频率为50Hz时，每隔打一次点，打点时间间隔由决定（选填“电压大小”或“电源频率”）。2、下图为打点计时器打出的纸带的一部份，点间时间隔为T，尽可能精确测B点的瞬时速度的表达式是VB=ABCDOEx5x4x1x2x33、本实验用到的实验器材有___________________实验过程:1、把附有定滑轮的长木板平放在桌上，把打点计时器固定在长木板的一端，连接好电路。2、把细绳的一端拴在小车上，使细绳绕过滑轮，下面挂适当的钩码。使纸带穿过计时器，并把它的一端固定在小车的后面。3、使小车停在的地方，先，再放开让小车拖动纸带运动，计时器就在纸带上打出了一系列点，随后 4、换上新纸带，重复两次。5、从3条纸带中选择的一条纸带，舍去找一个适当的点作为计时起点。为了方便，减小误差，通常不用0.02s为时间单位，而是用每打的时间s为时间单位，在纸带上选好的计时点下面标0，在第点下面标1，在第点下面标2……，标明的点叫计数点（如下图所示），两相邻点间的距离分别是x1、x2、x3…………40●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●1235x1x2x3x4x56、测出x1、x2、x3…………的长度,并将测量结果直接标在纸带上.据v1==(第一空填公式,第二空填测量和计算结果)据v2==(同上);据v3==(同上);据v4==(同上);可算出各点的瞬时速度,将结果填入下面的表格中.计数点序号12345计数点对应的时刻（s）0.100.40各计数点间的距离通过各计数点的速度（cm／s） 8、根据表中的数据，在坐标纸上画出v――t图象（自己确定合理的标度）得到的图像应该是思考：1该图像过坐标原点吗？为什么？2、根据小车的v-t图象，探究小车速度随时间变化满足什么规律？vt当堂检测：1．据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是()A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度3、接通电源与释放纸带（或物体），这两个操作时刻的关系应当是()A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以5．在下列给出的器材中，本节实验中所需的器材有() ①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细绳和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺A．①③⑧⑨B．⑤⑥⑧⑨C．①③⑤⑥D．①③⑤⑥⑧⑨8、在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中，得到的纸带如图所示。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点。用尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是：(单位：cm)8.7816.0821.8726.1628.94。由此可求出2点的即时速度v=______m/s，打4点时的速度是，物体的加速度a=______m/s2,物体做_______运动。（所标点间有4个点未画出）01234566．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下计数点序号123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（cm／s）44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是（）A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式A=tg求出加速度C．根据实验数据画出v－t 图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间还夹有4个原始的点的时间间隔为0.10s。(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，每个0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字)(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。